Đối với cụm cơ cấu này, vì tải áp lên motor khơng lớn nên nhóm lựa chọn động cơ có cơng suất nhỏ( khoảng 5kg) làm động cơ dẫn động: động cơ bước 35x35x34
24V DC.
Giác hút chân khơng được bố trí nằm trên thanh răng có thể di chuyển tịnh tiến theo trục dọc đảm bảo có thể hút được phơi và sản phẩm ở nhiều vị trí khác nhau. Đây là cơ cấu vận dụng khí nén, khí được đưa vào giác hút thông qua van điện thông thường và van hút chân khơng.
Hình 3. 23:Van hút chân khơng
Van hút chân khơng có cấu tạo cơ bản gồm 1 đầu khí vào, 1 đầu hút và 1 đầu xả khí ra. Đầu hút nối trực tiếp với giác hút chân khơng, đầu vào nối với nguồn khí và đầu xả để nguyên.
3.4. Cơ cấu quét chất kết dính
3.4.1. Lựa chọn cơ cấu điều tiết bột và quét bột lên bề mặt vật liệu
- Thiết kế bồn trộn bột
Vì nhóm sử dụng chất kết dính là bột năng được pha sẵn với nước nên hỗn hợp này khá lỗng và rất dễ bị đóng đặc ở lớp đáy do bột lắng xuống. Do đó, để đảm bảo bột ln ở trạng thái lỏng để không gây tác nghẽn ở ống dẫn bột thì nhóm đã thiết kế bồn trộn có bố trí 1 chân vịt quay liên tục được điều khiển bằng động cơ DC để bột luôn được khuấy đều. Ống dẫn bột đươc bố trí ở đầu ra nằm ở mặt bên sát đáy của bồn trộn và nối thông với 1 van nước điện từ để điều tiết bột chảy xuống vật liệu.
- Lựa chọn van nước điện từ
là loại van có thể đóng mở van nước tức thời 1 cách nhanh chóng, sử dụng nguồn 220V hoặc 24V để điều khiển van đóng mở.
Nhóm đã lựa chọn van nước điện từ thường đóng 24V để điều khiển cho cơ cấu.
Hình 3. 24:Van nước điện từ thường đóng 24V
Van điện từ sử dụng điện áp 24v có ưu điểm là ít khi xãy ra trường hợp quá tải. Khi hoạt động lâu và liên tục chúng có độ bền tốt hơn dịng van sử dụng điện xoay chiều 220v. Ngồi ra van điện từ 24vDC sử dụng và vận hành êm hơn, không phát sinh tiếng ồn lớn trong cuộn hút như dịng van 220v.
Hình 3. 25:Cấu tạo van nước điện từCấu tạo cơ bản của van thường đóng bao gồm: Cấu tạo cơ bản của van thường đóng bao gồm:
1. Thân van: Chất liệu đồng, inox, thép 2. Mơi chất: Nước, dầu, khí nén, gas… 3. Đường ống dẫn
4. Vỏ ngoài cuộn hút (bảo vệ cuộn hút) 5. Cuộn hút (cuộn dây điện từ)
6. Dây điện cấp nguồn 7. Trục van (cửa van) 8. Lo xo
9. Khe hở để lưu chất đi qua
Nguyên lý làm việc của van nước điện từ
Khi có điện áp điều khiển 24v hoặc 220v cung cấp vào cuộn hút. Khi đó lực điện từ được sinh ra tạo thành nam châm điện. Lực điện từ này sẽ cửa van làm bằng thép lên. Khi đó van sẽ mở cho lưu chất đi qua.
Khi ngừng cung cấp điện áp. Lúc này lực từ trường sẽ mất đi. Lực đàn hồi của lò xo sẽ đẩy của van đóng lại và ngăn khơng cho nước đi qua.
3.4.2. Thiết kế cơ cấu con lăn bột
Hình 3. 26:Cơ cấu con lăn bột
Con lăn được sử dụng là loại con lăn quét sơn có bề mặt long mịn nhưng ngắn, đảm bột bột không đọng lại nhiều trên bề mặt. Bột sau khi được điều tiết thông qua van sẽ theo ống dẫn bột chảy xuống rải đều trên bề mặt của con lăn, khi bề mặt vật liệu di chuyển đi vào tiếp xúc với bề mặt con lăn, bột sẽ được quét đều lên bề mặt vật liệu.
3.5. Thiết kế bộ điều khiển3.5.1. Thiết kế mạch điện 3.5.1. Thiết kế mạch điện
Sơ đồ khối
Hình 3. 27:Sơ đồ khối hệ thống điều khiểnMô tả sơ đồ khối: Mô tả sơ đồ khối:
- Bộ nguồn cung cấp năng lượng cho Arduino, động cơ và van hoạt động.
- Arduino chính (MEGA2560R3) nhận tín hiệu từ các thiết bi phụ (nút nhấn, công tắc), xử lý và truyền tín hiệu cho các thiệt bị khác (van, động cơ) để thực hiện yêu cầu.
Bộ nguồn
Nhóm sử dụng bộ nguồn tổ ong 24V để chuyển điện áp 220VAC về 24VDC sử dụng cho toàn mạch điều khiển và cung cấp điện cho động cơ.
Hình 3. 28:Bộ nguồn tổ ong
Vì hệ thống mạch điện hoạt động ở điện áp 5V nên tiếp tục sử dụng 1 mạch giảm áp chuyển điện áp 24VDC về 5VDC.
3.5.2. Thiết kế bộ điều khiển
Mạch điều khiển chính
Nhóm sử dụng Arduino Mega 2560 R3 làm mạch điều khiển chính cho tồn bộ mạch.
Hình 3. 30:Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 R3 là phiên bản nâng cấp của Arduino Uno R3 với việc gia tăng số chân giao tiếp, ngoại vi và bộ nhớ. Mạch được thiết kế để giải quyết nhiều bài tốn hóc búa, cần điều khiển nhiều loại động cơ và xử lý song song nhiều luồng dữ liệu số cũng như tương tự.
Thành phần Arduino Mega 2560
Hình 3. 31:Thành phần Arduino Mega 2560 - Vi điều khiển chính: ATmega2560
- 54 chân digital (15 có thể được sử dụng như các chân PWM) - 16 đầu vào analog
- 4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng) - 1 thạch anh 16 MHz
- 1 cổng kết nối USB - 1 jack cắm điện - 1 đầu ICSP - 1 nút reset
- Dòng điện DC Current trên mỗi chân I/O: 20mA - Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50mA
- Flash Memory: 256 KB trong đó 8 KB sử dụng cho bootloader. - SRAM: 8 KB
- EEPROM: 4 KB - Clock Speed: 16 MHz - LED_BUILTIN: 13
Driver điều khiển động cơ
Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước TB6600 sử dụng IC TB6600HQ/HG, dùng cho các loại động cơ bước: 42/57/86 2 pha hoặc 4 dây có dịng tải là 4A/42VDC.
Hình 3. 32:Driver Tb6600
Thơng số kỹ thuật
+ Nguồn đầu vào là 9V – 42V. + Dòng cấp tối đa là 4A.
+ Ngõ vào có cách ly quang, tốc độ cao. + Có tích hợp đo q dịng q áp. + Cân nặng: 200gr.
+ Kích thước: 96x71x37mm.
Cài đặt và ghép nối:
DC- : Điện áp (-) âm của nguồn
A+ và A -: Nối vào cặp cuộn dây của động cơ bước B+ và B- : Nối với cặp cuộn dây còn lại của động cơ
PUL+: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (+5V) từ BOB cho M6600 PUL-: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (-) từ BOB cho M6600 DIR+: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (+5V) từ BOB cho M6600 DIR-: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (-) từ BOB cho M6600
ENA+ và ENA -: khi cấp tín hiệu cho cặp này động cơ sẽ khơng có lực momen giữ và quay nữa
Có thể đấu tín hiệu dương (+) chung hoặc tín hiệu âm (-) chung
CHƯƠNG 4
THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ 4.1. Sản phẩm dĩa ăn
Hình 4. 1:Dĩa ăn thành phẩm- Tính chất, kết cấu: - Tính chất, kết cấu:
Dĩa ăn sau khi ép có độ dày khoảng 1mm, lớp carton định hình giúp dĩa vẫn có độ cứng cáp cần thiết, lớp bột sau khi gia nhiệt có độ nhớt và kết dính rất tốt, lớp lá trên bề mặt nguyên vẹn, giữ được màu và chống thấm.
- Sử dụng:
Dĩa có khả năng đựng được cả thức ăn khơ hay nước, nóng hay nguội. - Bảo quản:
Dĩa được bảo quản tốt nhất ở điều kiện nhiệt độ lạnh khoảng 15-20 độ C. Khi để ngồi khơng khí ở điều kiện thường, lớp lá sẽ bị héo lại nhanh hơn và bị co lại, kéo theo dĩa cũng bị biến dạng.
4.2. Sản phẩm máy tự động
- Máy vận hành ổn định, tỉ lệ sản phẩm bị lỗi thấp. - Năng suất máy hiện tại: 80 cái/giờ
Hình 4. 6:Cơ cấu hút
CHƯƠNG 5
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
• Sản phẩm tạo ra đáp ứng được nhu cầu sử dụng và thẩm mỹ, nguyên liệu đầu vào giá rẻ, xuất phát từ nguồn gốc tự nhiên và vật liệu tái chế, đáp ứng yêu cầu bảo vệ mơi trường. Tuy nhiên, vấn đề kết dính và bảo quản vẫn cịn nhiều hạn chế.
• Thiết kế cơ khí của máy vẫn cịn nhiều thiếu sót gây ảnh hưởng tới năng suất.
5.2. Định hướng cải tiến
• Cải thiện thiết kế cơ khí, nâng cao năng suất máy.
• Tìm thêm nhiều nguồn vật liệu, đa dạng hóa hơn nữa sản phẩm. • Nghiên cứu và khác phục nhược điểm về bảo quản của sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: https://anphatholdings.com/hoat-dong-moi-truong/thuc-trang-o-nhiem-rac-thai- nhua-dang-o-muc-bao-dong.html [2]: https://tuoitre.vn/binh-dinh-co-cai-khay-mo- 20200709145014514.htm?fbclid=IwAR0DlfBnHUWV2656b0MlXWROK_GJ3kE_A U8pcFIjnqAEBpmDoGZKsRiXATw [3]: https://sangkiencongdong.vn/news/2018/12/12/san-xuat-bat-dia-tu-cam-bot- mi?fbclid=IwAR3V4iabnNqLK2VGLRHXDkdKDqPxsWNQqwTv2i9TOF8m__FGZ eljh0kAok4 [4]: https://danviet.vn/bat-dia-tu-la-cay-vua-re-vua-an-toan-lai-than-thien- 7777876163.htm?fbclid=IwAR2N2jGtUZbAobUkhBZL1yl7_81N790LSHL8MLCfib VuAHCnC1ZMQJirkJU [5]:https://www.bioworld.in/index.php [6]: https://kienthuconline247.com/cong-dung-tac-dung-cua-la- chuoi/?fbclid=IwAR2QmlGgnUJP- sisScT_fHwBNMiE95wbtsMA1G1EtWIDCOtf82vBISI1sDM